||
高通量测序可以从数百万个碱基中标记出一个突变,但按照标准操作规范,所有报告的突变必须经过一代测序验证。
一、技术盲区NGS的强大毋庸置疑,但它并非完美无缺。这项技术本质上是将基因组打碎成片段进行测序,然后通过计算重新组装。在这个过程中,某些基因组区域会成为技术的“盲区”。
重复区域是最典型的问题。基因序列中可能连续出现7、8个相同的碱基(如AAAAAAA),当NGS的短读长跨越这些区域时,准确判断重复次数变得异常困难。
高GC含量区域是另一个挑战。GC碱基对结合更加紧密,使得这些区域在测序文库制备中难以处理,常常导致覆盖不足或完全缺失。
同源序列则难以区分。短读长无法跨越高度同源区域,难以找到唯一比对位置,算法可能比对到序列的错误位置,产生误导性结果。
染色体结构变异同样棘手,当遇到大片段的插入、缺失、倒位或重复时,NGS很难精确定位变异的起点和终点。
这些技术局限性不是理论上的担忧。而2019年《Journal of Molecular Diagnostics》的一项调查发现,一些实验室的NGS检测结果,超过2%(特别是插入/缺失)是错误的,这样的错误集中出现在上述的技术盲区。
数据集:蓝色为阳性,红色为假阳性
当NGS标记出一个阳性突变时,尤其是位于上述高风险区域的突变,一代测序仍然是无可争议的“金标准”。与NGS的间接推断不同,Sanger测序产生的是直观、连续的序列数据,以清晰的峰图形式呈现。
验证的必要性已经渗透到行业标准和指南中。美国医学遗传学与基因组学学会在其技术标准中明确指出:“对于用于临床诊断的NGS检测,应使用正交方法验证所有致病和可能致病变异。”
欧洲分子基因诊断质量联盟的指南则更加具体:“对于NGS检测到的序列变异,特别是位于复杂基因组区域的变异,应使用Sanger测序进行确认。”
三、系统性验证在实验设计阶段,前瞻性规划验证策略。这包括在样本预算中预留验证专用材料,专门的经费和实验时间。
在数据分析阶段,实施风险分层评估。不是所有变异都需要同等级别的验证。可以根据变异类型、基因组位置和临床重要性建立分层验证方案:位于高风险复杂区域的阳性突变需要验证;新发现的且预测为目标的突变需要验证;用于指导关键治疗决策的变异必须验证。
对于临床实验室,还有额外的质量控制要求。许多认证机构要求实验室定期进行阳性样本的再验证,确保整个检测流程的持续准确性。人员培训也至关重要——技术人员必须能够正确解读Sanger测序峰图,识别可能的伪影。
四、成本与风险的权衡Sanger测序每个反应需要额外的经费,验证流程可能使报告延迟几天到一周。但比起错误诊断带来的代价,这些成本微不足道。
一次假阳性报告可能导致不必要的治疗,甚至手术。而一次假阴性则可能让患者错过早期干预的机会。
对于研究项目,未经验证的阳性结果可能导致整个研究方向的错误,浪费数月甚至数年的工作时间。在论文评审过程中,审稿人通常也会提出这方面的要求。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2026-1-12 16:29
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社